Транспирационный коэффициент
Транспирацио'нный коэффици'ент , количество воды (в граммах), расходуемое на образование 1 г сухого вещества. Т. к. зависит от климатических и почвенных условий и от вида растений (например, у просовидных злаков он относительно низок). Т. к. разных растений варьирует от 200 до 1000 и более. Зная Т. к., можно приблизительно вычислять поливные нормы для орошаемых культур в разных почвенно-климатических условиях и рационализировать приёмы орошения. Т. к. уменьшается с улучшением условий питания, увлажнения, с повышением плодородия почвы и уровня агротехники. Величину, обратную Т. к., называют продуктивностью транспирации .
Транспирация
Транспира'ция (от транс… и лат. spiro — дышу, выдыхаю), испарение воды растением. Основной орган Т. — лист, клетки мезофилла которого постоянно выделяют в межклетники водяной пар, проникающий затем в окружающую атмосферу через устьица (устьичная Т.) или через кутикулу (кутикулярная Т.). У растений одного вида в сходных условиях количество испаряемой воды тем выше, чем больше листовая поверхность. Так, с 1 га посева пшеницы выделяется около 2 тыс. т воды, кукурузы — 3,2 тыс. т , капусты — 8 тыс. т . Т. — необходимое условие для возникновения и сохранения в растении тока воды и растворённых в ней минеральных солей, поглощаемых растением из почвы; предотвращает перегрев листьев, поддерживает ткани листьев в состоянии, недостаточно насыщенном водой, и тем способствует сохранению на определённом уровне сосущей силы клеток. Величина Т. зависит от числа устьиц, их размещения, степени открытости, строения эпидермиса, степени развития проводящей системы, величины осмотического давления клеточного сока, насыщенности протоплазмы водой, а также от интенсивности освещения, температуры, влажности воздуха, силы ветра и от содержания в почве азота и др. элементов питания. Величину Т. выражают несколькими способами. Количество воды (в граммах), испаряемое растением за 1 ч , рассчитывают на единицу массы растения, чаще листьев, так называемая интенсивность Т. — гм 2 /ч (иногда расчёт ведут на 1 г сырой массы в 1 ч ). При определении абсолютной величины Т. рассчитывают площадь листовой поверхности растений на 1 м 2 площади, учитывая и площадь поверхности листа. Отношение количества воды, испаряемой с единицы поверхности, к единице свободной поверхности воды называется относительной Т.; в оптимальных условиях водоснабжения она равна 0,7 — 0,85. Количество воды, израсходованной растением за весь вегетационный период, относят к сухой массе растения (см. Транспирационный коэффициент ). Важный показатель Т. —продуктивность Т. — величина, обратная транспирационному коэффициенту, показывающая, какое количество сухого вещества образуется в растении при израсходовании определённого количества воды.
Лит.: Тимирязев К. А., Земледелие и физиология растений, М., 1957; Максимов Н. А., Избранные работы по засухоустойчивости и зимостойкости растений, т. 1, М., 1952; Крафтс А., Карриер Х., Стокинг К., Вода и её значение в жизни растений, пер. с англ., М., 1951; Транспирация и её значение в жизни растений. Библ. указ., Л., 1962; Слейчер Р., Водный режим растений, пер. с англ., М., 1970; Рубин Б. А., Курс физиологии растений, 3 изд., М., 1971; Генкель П. А., Физиология растений, 4 изд., М., 1975.
П. А. Генкель.
Трансплантация
Транспланта'ция (позднелат. transplantatio, от transplanto — пересаживаю), пересадка тканей и органов.
Трансплантация у животных и человека — приживление органов или участков отдельных тканей для замещения дефектов, стимулирования регенерации , при косметических операциях, а также в целях эксперимента и тканевой терапии . Организм, от которого берут материал для Т., называют донором, организм, которому приживляют пересаживаемый материал, — реципиентом, или хозяином. Различают аутотрансплантацию — пересадку частей в пределах одной особи, гомотрансплантацию — пересадку от одной особи к другой того же вида, гетеротрансплантацию, когда донор и реципиент относятся к разным видам одного рода, и ксенотрансплантацию, когда они относятся к разным родам, семействам и даже отрядам. Все формы Т., противопоставляемые аутотрансплантации, называются аллотрансплантацией.
В пластической хирургии широко распространены методы аутотрансплантации (аутопластики) кожи, хрящей, костей, мышц, сухожилий, вен, нервов, фасций, жировой ткани, сальника и др.
При гомотрансплантации жизненно важных органов — почек, сердца и т.п. необходимо учитывать реакцию реципиента, выраженную так называемым кризом отторжения (см. Тканевая несовместимость ). Иммунологическая природа гибели гомотрансплантатов доказывается тем, что повторная пересадка от того же донора приводит к более быстрому разрушению или отторжению трансплантата, чем первая. Гомотрансплантаты могут сохраняться в организме реципиента перманентно: если донор и реципиент — однояйцевые близнецы или относятся к инбредному клону , если реципиенту предварительно вводят живые клетки донора, что делает реципиента толерантным (см. Толерантность ) к тканям донора; если реципиент подвергался общему облучению (см. Облучение организма ). Гомотрансплантаты роговицы, замещающие помутневшую роговицу, остаются прозрачными, так как в них не прорастают сосуды. Костные гомотрансплантаты и трансплантаты сосудов погибают, но служат каркасом, облегчающим регенерацию собственных костной и сосудистой тканей реципиента.
Гетеро- и ксенотрансплантацию (например, суставов) применяют очень редко.
Как метод научного эксперимента Т. ведёт начало от опытов английского учёного Дж. Эвелина, который в 1662 пересадил шпору петуха на его гребень. Позднее при помощи зародышевых ауто- и гомотрансплантации исследовались закономерности развития центральной нервной системы, глаза, внутреннего уха и конечностей; было установлено влияние одних частей зародыша на другие; показано, что при пересадке участка эктодермы (из места, где образуется нервная пластинка) со спинной стороны зародыша позвоночного животного на брюшную сторону, в зависимости от стадии развития, результаты будут различными: на более поздних стадиях этот участок развивается на новом месте в нервную пластинку, на более ранних — образует только покровный эпителий (см. Детерминация , Индукция ). Т. применялись и для изучения закономерностей послезародышевого развития, например метаморфоза земноводных, а также для изучения функции желёз внутренней секреции, например гипофиза, половых желёз. Путём Т. отдельных долей гипофиза животным с предварительно удалённым гипофизом удалось выяснить, какие гормоны выделяет эта железа. Т. половых желёз помогла выяснить закономерности развития вторичных половых признаков . Использование Т. позволило глубже изучить регенерацию, в частности выяснить значение отдельных тканевых компонентов органа, способного к регенерации (например, конечностей и хвоста у хвостатых земноводных), для направления этого процесса. Большое значение имели также соединения двух более или менее одинаковых по размеру частей (например, половин двух организмов). Такие Т. называются сращиваниями, или конплантациями; сращивание двух целых организмов называется парабиозом . Наука, изучающая проблемы Т., называется трансплантологией.
П. Я. Бляхер.
Медицинская трансплантология развивалась в рамках хирургии (в отличие от которой использовала метод так называемой свободной пластики — пересадки изолированных тканей и органов). Упоминания о Т. некоторых органов и тканей встречаются в греческой мифологии, христианских легендах (например, легенда о Косьме и Дамиане), народных сказаниях раннего средневековья. Существует предание, что китайский хирург Хуа Ту (2 в. н. э.) удалял пораженные внутренние органы и на их место пересаживал здоровые. Научная трансплантология развивается с начала 19 в., когда были опубликованы результаты экспериментальных и клинических наблюдений Дж. Баронио (Италия, 1804), К. Бюнгера (Германия, 1823) и др. Важную роль сыграли исследования Н. И. Пирогова («О пластических операциях вообще, о ринопластике в особенности», 1835, и др.), а также Ю. К. Шимановского («Операции на поверхности человеческого тела», 1865, и др.). Успехи экспериментальной медицины и общий прогресс хирургии (обезболивание, антисептика, асептика) открыли Т. путь в клинику. Дальнейшее развитие Т. в России связано с работами Н. Штрауха (1840), Н. Фейгина (1867), установившими возможность Т. роговицы, В. Антоневича — по пересадке зубов (1865), К. М. Сапежко — по Т. слизистой оболочки (1892) и многих др. После разработки методов пересадки костей (французский врач Л. Олье, 1858) и кожи (парижский хирург Ж. Реверден, 1869) русские учёные обогатили трансплантологию новыми способами их пересадки (Е. И. Богдановский и П. И. Карпинский, 1861; С. М. Янович-Чайнскнй, 1870; П. Я. Пясецкий, 1870; А. С. Яценко, 1870, и др.). С. С. Иванова (1890) использовала для Т. трупную кожу. В России впервые произведены пересадка суставов в эксперименте (Ю. Р. Пенский, 1893) и в клинике (П. И. Бухман, 1907), хряща ушной раковины при ринопластике (К. П. Суслов, 1897), переднего отдела глаза (А. Ф. Шимановский, 1906), фасции (В. Л. Боголюбов, 1908), Т. жира для замещения дефектов в веществе мозга (С. И. Спасокукоцкий и Е. И. Голяницкий, 1913) и многие др. Переход от Т. тканей к Т. органов связан, в частности, с экспериментами В. Г. Григорьева (1897), успешно, с восстановлением функции, пересадившего яичник. Использование сосудистого шва (А. Каррель , 1902, и др.) обусловило возможность Т. органов с сохранением их кровоснабжения. Исключительное значение для Т. имело развитие иммунологии (инфекционной и неинфекционной, в том числе трансплантационной). Исследования жизнеспособности различных тканей (П. И. Бахметьев, 1899—1912; Ф. А, Андреев, 1913; Н. П. Кравков, 1920—24, и др.), опыт оживления изолированного сердца человека через 20 ч после смерти (А. А. Кулябко, 1902), эксперименты В. Н. Шамова (1928) и клинические опыт С. С. Юдина по переливанию крови (1930), впервые доказавших возможность Т. трупных тканей (фибринолизной крови), успешная Т. больным трупной роговицы В. П. Филатовым (1931), трупного хряща Н. М. Михельсоном (1935) — свидетельства успешного развития Т. в России и СССР. Специальное постановление Совнаркома СССР (1937) дало правовую основу для взятия и использования трупных тканей и органов.
